1. A primeira coisa a se fazer para resolver a letra a) é analisar o gráfico da Figura Figura 21-26 (b). Como mostra esse gráfico, a força elétrica resultante possui valor máximo e positivo quando e estão muito próximas. Força positiva significa repulsão. Então, a gente já pode deduzir que é positiva, pois é positiva.

Passo 2

Beleza!, a gente sabe que as cargas e são positivas. O que deve acontecer para que esteja em equiíbrio entre e ? Veja as situações abaixo:

Suponha que as cargas e são ambas positivas. Então, nesse caso, as forças e que e exercem sobre são opostas em sentido, como mostra a figura abaixo. A mesma coisa acontece se elas duas forem negativas.



Agora, se e possuem sinais opostos (por exemplo, positiva e negativa), temos o caso abaixo:



Veja que, assim, se e tiverem sinais opostos, então não é possível que esteja em equilíbirio.

Passo 3

2. Além disso, o gráfico da Figura Figura 21-26 (b) mostra pra gente que a força é nula quando a partícula está na abscissa . Usando esse fato na equação da força elétrica total, temos:

Dividindo essa expressão por , usando o fato que possui o mesmo sinal que ela, a gente encontra: